[論文レビュー] A model of a varying Ghost Dark energy

Martiros Khurshudyan, Asatur Zh. Khurshudyan|arXiv (Cornell University)|Jul 30, 2013

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 6被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、宇宙の加速的膨張を説明するための動的なダークエネルギーの形式として、時間変化するゴーストダークエネルギー（GDE）のモデルを提案する。GDEと宇宙論的流体との間の相互作用を導入することで、観測不能な初期宇宙の時代にエネルギーの移動が起こり、それが現在の宇宙の加速的膨張を引き起こす可能性があると示唆している。これは、完全に確立された物理理論を持たないが、標準的なダークエネルギーモデルとは異なる現象論的代替案を提供する。

ABSTRACT

Motivated by recent developments in Cosmology we would like to assume a possibility of the existence of varying Ghost Dark energy. Ghost Dark energy like other models was introduced recently as a model of dark energy. As accepted in general, in GR dark energy is a possible way to explain accelerated expansion of the Universe reported from different experimental data. From the beginning we would like to stress the fact, that proposed modifications are based on our believe and probably for this reason there is not a well establish physical theory behind the models. Concerning to the origin of varying Ghost dark energy, we can assume an existence of some interaction (and unknown physics behind it), which is between Ghost Dark energy and a fluid and last component during interaction evaporated completely making sense of the proposed effect. Moreover, we can assume that this was in epochs and scales which are unreachable by nowadays experiments. The same assumptions could be accepted or proposed for the interaction terms.

研究の動機と目的

• 時間変化するゴーストダークエネルギー成分が、宇宙の加速的膨張を説明できる可能性を検討すること。
• 初期宇宙の時代におけるゴーストダークエネルギーと宇宙論的流体との未知の相互作用の役割を調査すること。
• 流体からGDEへのエネルギー移動が、観測された宇宙の加速的膨張を引き起こす現象論的モデルを提唱すること。
• ダークエネルギーの背後にある根本的な物理理論の欠如を補うために、動的で変化するGDEフレームワークを導入すること。
• このようなモデルが、初期宇宙の状態を直接実験的に入手できない状況下での宇宙論的進化に与える影響を検討すること。

提案手法

• 時間に依存するエネルギー密度を持つゴーストダークエネルギーの現象論的モデルを形式化すること。
• ゴーストダークエネルギーとバックグラウンド流体の間の相互作用項を導入し、エネルギーの交換を表現すること。
• 相互作用が初期でアクセス不可能な宇宙論的時代に発生したと仮定し、それが現在のダークエネルギーの優位性につながるとする。
• 流体とGDE間のエネルギー移動を記述するために、修正されたエネルギー保存則を用いること。
• 明示的なフィッティングを実施しないが、観測データによる宇宙の加速的膨張との整合性を分析すること。
• 相互作用の物理的起源についての推測を行い、現在の理論枠組みを超えた未知の物理学を示唆すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 時間変化するゴーストダークエネルギーモデルは、観測された宇宙の加速的膨張を説明できるか？
• RQ2 ゴーストダークエネルギーと宇宙論的流体との未知の相互作用が、初期宇宙の力学に果たした役割は何か？
• RQ3 流体からゴーストダークエネルギーへのエネルギー移動は、宇宙膨張の進化にどのように影響するか？
• RQ4 根本的な物理理論を持たないにもかかわらず、このようなモデルが現在の宇宙論的観測とどの程度整合するか？
• RQ5 実験的に到達できないスケールと時代に相互作用が発生したと仮定した場合、どのような意味合いがあるか？

主な発見

• モデルは、ゴーストダークエネルギーが時間とともに変化可能であり、定常的なダークエネルギーモデルとは対照的な動的代替案を提供することを示している。
• 初期宇宙の時代に、ゴーストダークエネルギーと宇宙論的流体との間の相互作用が、エネルギー移動のメカニズムとして提示されている。
• エネルギー移動プロセスは、アクセス不可能な宇宙論的スケールと時間で発生したと仮定されており、それが現在のダークエネルギーの優位性を説明する。
• モデルは現象論的であり、相互作用の背後にある完全な物理理論は持たないが、今後の調査のためのフレームワークを提供する。
• このフレームワークは、直接的な実験的検証がなくても、一時的な相互作用から観測された宇宙の加速的膨張が生じうることを示唆している。
• このモデルは、特に時間に依存するエネルギー成分と流体カップリングを通じて、標準的なΛCDMモデルを超えたダークエネルギーのダイナミクスを探る道を開く。